JPH0542211B2 - - Google Patents
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- JPH0542211B2 JPH0542211B2 JP61126474A JP12647486A JPH0542211B2 JP H0542211 B2 JPH0542211 B2 JP H0542211B2 JP 61126474 A JP61126474 A JP 61126474A JP 12647486 A JP12647486 A JP 12647486A JP H0542211 B2 JPH0542211 B2 JP H0542211B2
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- relay
- ground fault
- zero
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、非接地式配電系統の地絡保護に用い
られる地絡方向リレーの誤動作を防止するための
地絡保護リレー方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a ground fault protection relay system for preventing malfunction of a ground fault directional relay used for ground fault protection of an ungrounded power distribution system.
(従来の技術)
通常、この種の地絡方向リレーは、位相比較原
理に基づき、地絡時に発生する零相電流と零相電
圧との位相差が電気角でほぼ90゜以内の時のリレ
ー出力を得るように構成されている。その原理的
なブロツク図を示すと第3図のとおりであり、図
において11は零相変流器の2次側からの零相電
流が入力されるリミツタ、12はフイルタ、13
は方形波変換回路、14は接地形計器用変圧器の
2次側からの零相電圧が入力される移相回路、1
5はフイルタ、16は方形波変換回路、17はア
ンド回路、18は零相電流と零相電圧との位相重
なり角が所定の値以上になつた時に位相比較出力
を発生する位相重なり角測定回路、19は動作出
力の連続化と動作遅延を目的とする積分回路をそ
れぞれ示している。(Prior art) Normally, this type of ground fault direction relay is based on the phase comparison principle, and is a relay when the phase difference between the zero-sequence current and zero-sequence voltage that occurs during a ground fault is within approximately 90 degrees in electrical angle. is configured to obtain output. The basic block diagram is shown in Fig. 3. In the figure, 11 is a limiter into which the zero-sequence current from the secondary side of the zero-sequence current transformer is input, 12 is a filter, and 13 is a limiter.
1 is a square wave conversion circuit; 14 is a phase shift circuit into which the zero-phase voltage from the secondary side of the grounded instrument transformer is input;
5 is a filter, 16 is a square wave conversion circuit, 17 is an AND circuit, and 18 is a phase overlap angle measurement circuit that generates a phase comparison output when the phase overlap angle between zero-sequence current and zero-sequence voltage exceeds a predetermined value. , 19 indicate integration circuits for the purpose of continuous operation output and operation delay, respectively.
ここで、対地充電電流の力率角は60゜〜80゜であ
るため、第4図に示す如く、入力零相電圧V0の
位相を移相回路14において最大感度角φ(最小
入力で動作する場合の零相電流I0と零相電圧V0と
の相差角:例えば60゜)だけ進めてkV0とし、(k
は定数)このkV0とI0との位相の重なり角が90゜以
上(重なり時間にして5ms/50Hz入力時)となつ
た場合、つまりkV0とI0との位相差が90゜以内の場
合に位相重なり角測定回路18から位相比較出力
を発生させ、次いで積分回路19を介して地絡方
向リレーの動作出力を得る方式となつている。 Here, since the power factor angle of the ground charging current is 60° to 80 °, as shown in FIG. The phase difference angle between the zero-sequence current I 0 and the zero-sequence voltage V 0 when
is a constant) If the phase overlap angle between kV 0 and I 0 is 90° or more (overlapping time is 5ms/50Hz input), that is, the phase difference between kV 0 and I 0 is within 90°. In this case, a phase comparison output is generated from the phase overlap angle measuring circuit 18, and then an operating output of the ground fault direction relay is obtained via the integrating circuit 19.
なお、フイルタ12,15は電流または電圧の
歪を除去するためのもので、ローパスフイルタ等
によつて構成される。 Note that the filters 12 and 15 are for removing distortion of current or voltage, and are composed of low-pass filters or the like.
いま、非接地式配電系統における一線地絡時の
模擬回路を単線図にて示すと、第5図のようにな
る。この第5図においてF0は母線、F1〜Fnは配
電線、GPTは接地形計器用変圧器、CLRはその
3次側の限流抵抗、DG1〜DGnは各配電線F1〜
Fnに設置された地絡方向リレー、ZCTは零相変
流器、CB1〜CBnは遮断器、C0,C1〜Cnはそれ
ぞれ母線F0および配電線F1〜Fnの対地静電容量、
R0は接地形計器用変圧器GPT1次側の等価的な接
地抵抗、Rgは事故点抵抗を示している。 Now, a single-line diagram showing a simulated circuit in the event of a one-line ground fault in an ungrounded power distribution system is shown in FIG. In this Figure 5, F 0 is the bus bar, F 1 to Fn are the distribution lines, GPT is the ground voltage transformer, CLR is the current limiting resistor on the tertiary side, and DG 1 to DGn are the distribution lines F 1 to Fn.
The ground fault direction relay installed at Fn, ZCT is a zero-phase current transformer, CB 1 ~ CBn are circuit breakers, C 0 , C 1 ~ Cn are the ground capacitances of bus F 0 and distribution lines F 1 ~ Fn, respectively. ,
R 0 indicates the equivalent grounding resistance of the primary side of the grounded instrument transformer GPT, and Rg indicates the fault point resistance.
この模擬回路において、図示するように配電線
F1にて一線地絡事故が発生すると、事故点には
接地形計器用変圧器GPTの1次零相電流の総和
3Inと対地静電容量による放電電流の総和3Icとの
和の零相電流3I0が流れる。従つて、地絡方向リ
レーDG1では、接地形計器用変圧器GPTの2次
側から検出した零相電圧V0と零相変流器ZCTか
らの零相電流I0とに基づき、前述した位相比較原
理によつて零相電流I0の方向を判定し、遮断器
CB1のトリツプ指令を出力する。 In this simulated circuit, the distribution line is
When a single-line ground fault occurs at F 1 , the sum of the primary zero-sequence currents of the ground voltage voltage transformer GPT is at the fault point.
A zero-sequence current 3I 0 , which is the sum of 3In and the total discharge current 3Ic due to the ground capacitance, flows. Therefore , in the ground fault direction relay DG 1 , the above-mentioned The direction of the zero-sequence current I 0 is determined by the phase comparison principle, and the circuit breaker
Outputs CB 1 trip command.
しかして、地絡故障が回復して遮断器CB1が再
閉路されると、第6図に示される接地形計器用変
圧器GPTの零相等価回路において、それまで逆
極性に充電されていた対地静電容量C1の電荷が
接地形計器用変圧器GPTの励磁インダクタンス
Lmおよび限流抵抗CLRを含む回路で放電され、
消滅していくが、この時、接地形計器用変圧器
GPTの励磁回路が直流励磁を受け、直流総和に
よつて励磁インダクタンスLm(1次換算)やほ
ぼゼロとなり、対地静電容量C1と接地形計器用
変圧器GPTの3次巻線インダクタンスLtとの間
で急激な充放電が繰り返される。なお、第6図に
おいて、Rpは接地形計器用変圧器GPTの1次巻
線抵抗、Lpは同じく漏れインダクタンス、In(t)
は同じく1次零相電流、I(t)は同じく3次零相電
流、V0は零相電圧を示す。 When the ground fault is recovered and circuit breaker CB 1 is reclosed, the zero-phase equivalent circuit of the ground potential transformer GPT shown in Figure 6, which had been charged to the opposite polarity, The charge of the ground capacitance C 1 is the excitation inductance of the grounded potential transformer GPT
Discharged in a circuit including Lm and current limiting resistor CLR,
It disappears, but at this time, the grounded instrument transformer
When the excitation circuit of GPT receives DC excitation, the excitation inductance Lm (primary conversion) becomes almost zero due to the DC summation, and the ground capacitance C 1 and the tertiary winding inductance Lt of the ground voltage instrument transformer GPT Rapid charging and discharging are repeated between the two. In Fig. 6, Rp is the primary winding resistance of the ground voltage transformer GPT, Lp is the leakage inductance, and In(t)
similarly represents the primary zero-sequence current, I(t) similarly represents the tertiary zero-sequence current, and V 0 represents the zero-sequence voltage.
(発明が解決しようとする問題点)
かかる対地静電容量C1と3次巻線インダクタ
ンスLtとの間の充放電による振動現象は、電気
エネルギーが限流抵抗CLRによつて完全に消費
されるまで繰り返され、基本周波数(例えば50
Hz)の1/2〜1/5以下の分調波として第6図および
第7図のe0(t)で示される低周波減衰振動(V0振
動)を生じる。この振動中に、健全回線、例えば
第5図におけるFnの対地静電容量Cnの放電電流
が変流器ZCTを介して地絡方向リレーDGnに流
入すると、零相電圧V0と電流との位相関係が地
絡方向リレーDGnの動作位相領域に入つた場合
に地絡方向リレーDGnが誤動作するおそれがあ
り、実際にミストリツプを起こすケースも生じて
いた。(Problem to be Solved by the Invention) The vibration phenomenon caused by charging and discharging between the ground capacitance C 1 and the tertiary winding inductance Lt is such that the electrical energy is completely consumed by the current limiting resistor CLR. repeated until the fundamental frequency (e.g. 50
A low frequency damped oscillation (V 0 oscillation) shown as e 0 (t) in FIGS. 6 and 7 is generated as a subharmonic of 1/2 to 1/5 of Hz). During this vibration, when the discharge current of the ground capacitance Cn of the healthy circuit, for example Fn in Fig. 5, flows into the ground fault direction relay DGn via the current transformer ZCT, the phase of the zero-sequence voltage V 0 and the current If the relationship falls within the operating phase range of the ground fault direction relay DGn, there is a risk that the ground fault direction relay DGn will malfunction, and there have been cases where mistrips have actually occurred.
従つて、従来においては、上述した健全回線の
地絡方向リレーDGnの誤動作を防止するため、
V0振動が消滅するまでの時間を待つべく各地絡
方向リレーDG1〜DGnの動作時限を約200msに設
定し、時間協調による対策を講じている。しかる
に、このように地絡方向リレーDG1〜DGnの動作
時限を遅らせることは、保護協調上、好ましくな
いものであつた。 Therefore, conventionally, in order to prevent the above-mentioned malfunction of the ground fault direction relay DGn of the healthy line,
In order to wait until the V 0 vibration disappears, the operation time limit of each fault direction relay DG 1 to DGn is set to approximately 200 ms, and a countermeasure is taken through time coordination. However, delaying the operating time of the ground fault direction relays DG 1 to DGn in this way is not desirable in terms of protection coordination.
一方、零相電圧の周波数が系統の基本周波数と
異なつているのを検出して動作する周波数検出リ
レーと、地絡方向リレーの動作出力とを直列に接
続し、地絡方向リレーの誤動作による健全配電線
の遮断を防止するようにしたアナログ形の地絡方
向保護継電方式が特開昭49−103142号公報により
知られている。なお、前記周波数検出リレーは、
零相電圧のレベル判定回路と周波数検出回路との
AND条件により構成されている。 On the other hand, a frequency detection relay that operates when the frequency of the zero-sequence voltage is different from the fundamental frequency of the grid is connected in series with the operating output of the ground fault direction relay. An analog type earth fault directional protective relay system that prevents interruption of power distribution lines is known from Japanese Patent Laid-Open No. 103142/1983. Note that the frequency detection relay is
Between the zero-sequence voltage level judgment circuit and frequency detection circuit
It is composed of AND conditions.
この方式によると、地絡方向リレーの動作時限
を遅らせる等の方法を採らなくても、その誤動作
を一応防止することができる。 According to this method, it is possible to prevent the malfunction of the ground fault direction relay even without taking measures such as delaying the operation time limit.
しかしながら、前記周波数検出回路は、単に零
相電圧の周波数が系統周波数と異なることを検出
しているだけであるため、零相電圧に含まれるノ
イズや系統周波数の変動等により誤動作してしま
うおそれがあり、最悪の場合には、地絡故障時に
前記レベル判定回路出力とのAND条件が成立し
て地絡方向リレーの動作出力をロツクしてしまう
おそれがあつた。 However, since the frequency detection circuit simply detects that the frequency of the zero-sequence voltage is different from the grid frequency, there is a risk of malfunction due to noise contained in the zero-sequence voltage, fluctuations in the grid frequency, etc. In the worst case, an AND condition with the output of the level determination circuit would be established in the event of a ground fault, and there was a risk that the operational output of the ground fault direction relay would be locked.
本発明は、上記問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、地絡方向リ
レーの誤動作のみならず誤不動作をも確実に防止
し、動作時限を遅延させることなくリレーの高性
能化、保護協調の容易化を図つた地絡保護リレー
方式を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reliably prevent not only malfunctions but also malfunctions of ground fault direction relays, without delaying the operation time. The object of the present invention is to provide a ground fault protection relay system that improves relay performance and facilitates protection coordination.
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明は、非接地式
配電系統の零相電圧と零相電流との位相差から零
相電流の方向を判定して位相比較出力を得る地絡
方向リレーと、零相電圧が入力される地絡過電圧
リレーと、地絡事故復旧後の零相電圧の低周波振
動検出時に健全回線に設置された地絡方向リレー
に対するロツク指令を出力するデイジタルリレー
としての周波数検出リレーをを備え、前記地絡方
向リレー及び地絡過電圧リレーの出力と前記周波
数検出リレーの反転出力との論理積により最終的
なリレー動作出力を得る地絡保護リレー方式にお
いて、前記周波数検出リレーは、零相電圧の基本
数を一定周期によりサンプリングしてサンプリン
グデータの正の値が設定回数以上連続し、かつ、
負の値が設定回数以上連続した場合に零相電圧の
低周波振動を検出してロツク指令を出力し、零相
電圧の基本波周波数が前記ロツク指令出力時の振
動周波数よりも高い周波数に復帰してから一定の
オフデイレー時間を経過した後に前記ロツク指令
を解除することを特徴としている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention determines the direction of the zero-sequence current from the phase difference between the zero-sequence voltage and the zero-sequence current of an ungrounded power distribution system, and performs a phase comparison. A lock command is issued to the ground fault direction relay that obtains the output, the ground fault overvoltage relay that receives the zero-sequence voltage, and the ground fault direction relay installed on the healthy line when low-frequency vibration of the zero-sequence voltage is detected after the ground fault has been restored. A ground fault protection device comprising a frequency detection relay as a digital relay that outputs a frequency detection relay, and obtains a final relay operating output by logical product of the outputs of the ground fault direction relay and the ground fault overvoltage relay and the inverted output of the frequency detection relay. In the relay method, the frequency detection relay samples the fundamental number of the zero-sequence voltage at a fixed period, and the positive value of the sampling data continues for a set number of times or more, and
If a negative value continues for a set number of times or more, low-frequency vibration of the zero-sequence voltage is detected and a lock command is output, and the fundamental wave frequency of the zero-sequence voltage returns to a higher frequency than the vibration frequency when the lock command was output. It is characterized in that the lock command is released after a certain off-delay time has elapsed.
(作用)
本発明では、地絡方向リレーの位相比較出力
と、周波数検出リレーの反転出力と、地絡過電圧
リレーの出力との論理積により地絡方向リレーの
最終的な動作出力を得る。ここで、周波数検出リ
レーは、零相電圧の基本波周波数が一定値以下に
なつたことを一定周期のサンプリングデータの正
値の連続及び負値の連続により検出して低周波減
衰振動を検出し、その際にリレーロツク指令を出
力して健全回線の地絡方向リレーをロツクし、そ
の誤動作を防止する。(Function) In the present invention, the final operating output of the ground fault direction relay is obtained by logical product of the phase comparison output of the ground fault direction relay, the inverted output of the frequency detection relay, and the output of the ground fault overvoltage relay. Here, the frequency detection relay detects low-frequency damped vibration by detecting that the fundamental wave frequency of the zero-sequence voltage has fallen below a certain value by a series of positive values and a series of negative values of sampling data at a certain period. At that time, a relay lock command is output to lock the ground fault direction relay of the healthy line to prevent its malfunction.
また、低周波減衰振動が消滅してロツク指令出
力時の周波数よりも高い所定の周波数に復帰した
場合には、地絡方向リレーの不要動作を阻止する
ために一定のオフデイレー時間を設け、その間ロ
ツク指令を継続して出力すると共に、このオフデ
イレー時間の経過後にロツク指令を解除する。 In addition, when the low frequency damped vibration disappears and the frequency returns to a predetermined frequency higher than the frequency when the lock command is output, a certain off-delay time is set to prevent unnecessary operation of the ground fault direction relay, and during that time the lock is disabled. The command is continuously output, and the lock command is released after the off-delay time has elapsed.
(実施例)
以下、図に沿つて本発明の一実施例を説明す
る。まず、第1図は本発明にかかる地絡保護リレ
ー方式の構成ブロツク図を示している。図におい
て、1は零相電圧V0が入力される地絡過電圧リ
レー、2は誤動作を防止するべき地絡方向リレ
ー、3は零相電圧の基本波周波数を検出する周波
数検出リレーであり、地絡過電圧リレー1の出力
と、地絡方向リレー2の位相比較出力と、周波数
検出リレー3の反転出力とはアンド回路4に入力
され、このアンド回路4の出力端子から地絡方向
リレー2の最終的な動作出力が得られるようにな
つている。なお、地絡過電圧リレー1をAND条
件としているのは、地絡方向リレー2が例えば電
磁形の場合に、機械的衝撃や外部事故回復時の反
動による誤動作を防止するためである。また、周
波数検出リレー3はデイジタルリレーにて構成さ
れるものであり、その入力としての零相電圧V0
は配電系統に共通するため、地絡方向リレー2が
複数であるのに対してその設置数は単一でよいこ
とになる。(Example) An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a configuration block diagram of a ground fault protection relay system according to the present invention. In the figure, 1 is a ground fault overvoltage relay to which the zero-sequence voltage V 0 is input, 2 is a ground-fault direction relay that should prevent malfunction, and 3 is a frequency detection relay that detects the fundamental frequency of the zero-sequence voltage. The output of the fault overvoltage relay 1, the phase comparison output of the ground fault direction relay 2, and the inverted output of the frequency detection relay 3 are input to an AND circuit 4, and from the output terminal of this AND circuit 4, the final terminal of the ground fault direction relay 2 is inputted. It is now possible to obtain a realistic operational output. Note that the reason why the ground fault overvoltage relay 1 is set to the AND condition is to prevent malfunction due to mechanical shock or reaction during recovery from an external accident when the ground fault direction relay 2 is of an electromagnetic type, for example. Furthermore, the frequency detection relay 3 is composed of a digital relay, and the zero-sequence voltage V 0 as its input is
Since this is common to the power distribution system, only one ground fault direction relay 2 can be installed, whereas there are a plurality of ground fault direction relays 2.
この実施例においては、周波数検出リレー3に
て零相電圧V0の基本数を30゜毎(1.667ms毎)に
サンプリングし、そのサンプリングデータの正波
および負波の判定を行なう。そして、例えばサン
プリングデータが正波であれば、その連続が9回
よりも多くなつた場合に零相電圧V0の基本波周
波数は1/(1.667ms×9×2)=33.3Hzとなり、
かかる周波数以下の低周波振動に対して地絡方向
リレー2のロツク指令(「H」レベル)を出力す
るものとした。なお、この周波数検出は負波につ
いても同様に行い、正負波双方のAND条件下で
リレーロツク指令を得るものとしている。 In this embodiment, the frequency detection relay 3 samples the fundamental number of the zero-phase voltage V 0 every 30 degrees (every 1.667 ms), and determines whether the sampling data is a positive wave or a negative wave. For example, if the sampling data is a positive wave, if the number of consecutive waves exceeds 9, the fundamental wave frequency of the zero-sequence voltage V 0 will be 1/(1.667ms x 9 x 2) = 33.3Hz,
A lock command ("H" level) for the ground fault direction relay 2 is output in response to low frequency vibrations below this frequency. Note that this frequency detection is performed in the same manner for negative waves, and a relay lock command is obtained under the AND condition of both positive and negative waves.
次に、周波数検出リレー3の機能について、第
2図のフローチヤートを参照しつつ更に詳述す
る。 Next, the function of the frequency detection relay 3 will be explained in more detail with reference to the flowchart shown in FIG.
このフローチヤートを実施するプログラムは、
サンプリング間隔である30゜に対応する1.667ms毎
に起動されるもので、第2図において、まずステ
ツプS1ではリレーロツクの解除フラグの有無に
ついて判定する。ここで、解除フラグがあれば周
波数の復帰後に約1秒のオフデイレー動作を行な
わせるため、後述のステツプS14へと移行す
る。解除フラグがない場合、ステツプS2にて零
相電圧V0の正負の判定を行なう。仮りにこれが
正であれば、ステツプS3に進み、正波側のカウ
ント値Pに1を加算し、負波側のカウント値Mを
クリアする。逆に、ステツプS2にて負波と判定
されれば、ステツプS4において負波側とカウン
ト値Mに1を加算し、正波側のカウント値Pをク
リアする。 The program that implements this flowchart is
It is activated every 1.667 ms corresponding to the sampling interval of 30 degrees. In FIG. 2, first, in step S1, it is determined whether or not there is a relay lock release flag. Here, if there is a release flag, an off-delay operation of about 1 second is performed after the frequency is restored, so the process moves to step S14, which will be described later. If there is no release flag, it is determined in step S2 whether the zero-phase voltage V0 is positive or negative. If this is positive, the process proceeds to step S3, where 1 is added to the count value P on the positive wave side and the count value M on the negative wave side is cleared. Conversely, if it is determined in step S2 that the wave is a negative wave, 1 is added to the negative wave side and the count value M, and the count value P on the positive wave side is cleared in step S4.
いま、正波が検出されると、ステツプS5でロ
ツクフラグの有無が判定される。このロツクフラ
グがないとすると、次のステツプS6でカウント
値Pが9(基本波周波数が33.3Hzに相当する)を
超えたか否かを判断する。ここで、9を超えてい
ない場合には周波数が33.3Hz以上であるから、ロ
ツク指令を出力することなく終了する。また、カ
ウント値Pが9を超えている場合にはV0振動の
可能性があるため、次のステツプS7において、
負波側でもカウント値Mが9を超えたか否かの判
定結果(便宜上、「マイナスONフラグ」という)
に従う。 If a positive wave is now detected, the presence or absence of a lock flag is determined in step S5. If this lock flag does not exist, it is determined in the next step S6 whether the count value P exceeds 9 (corresponding to the fundamental frequency of 33.3 Hz). Here, if the frequency does not exceed 9, the frequency is 33.3Hz or higher, and the process ends without outputting a lock command. Furthermore, if the count value P exceeds 9, there is a possibility of V 0 vibration, so in the next step S7,
Judgment result of whether the count value M exceeds 9 even on the negative wave side (for convenience, referred to as "minus ON flag")
Follow.
一方、ステツプS4からステツプS8を経て、
負波側でもカウント値Mが9を超えた場合には、
ステツプS9でマイナスONフラグがセツトされ
る。よつて、ステツプS7からステツプS10に
移行することとなり、またカウント値Mが9を超
えていない場合にはマイナスONフラグがステツ
プS11にてリセツトされ、ステツプS7以後、
終了する。マイナスONフラグがある場合、、ス
テツプS10では、地絡方向リレー2のロツクフ
ラグがセツトされ、同時にオフデイレー用のカウ
ント値pがクリアされて終了する。この時、周波
数検出リレー3からは地絡方向リレー2のロツク
指令が出力され、地絡方向リレー2は強制的にロ
ツクされる。 On the other hand, from step S4 to step S8,
If the count value M exceeds 9 even on the negative wave side,
A minus ON flag is set in step S9. Therefore, the process moves from step S7 to step S10, and if the count value M does not exceed 9, the minus ON flag is reset in step S11, and after step S7,
finish. If there is a minus ON flag, in step S10, the lock flag of the ground fault direction relay 2 is set, and at the same time, the off-delay count value p is cleared, and the process ends. At this time, the frequency detection relay 3 outputs a lock command for the ground fault direction relay 2, and the ground fault direction relay 2 is forcibly locked.
また、以後のサイクルで、ステツプS5ではロ
ツクフラグありと判定され、ステツプS12に移
行する。このステツプS12では、零相電圧V0
の基本波周波数が徐々に回復して所定の復帰値
(例えば37.5Hz)以上になつたか否かが判断され
る。すなわち、カウント値Pが8の時の基本波周
波数は1/(1.667ms×8×2)=37.5Hzであるか
ら、カウント値Pが8よりも小さくなればV0振
動が消滅して周波数が50Hzに向かつて回復してい
るため、次のステツプS13で解除フラグがセツ
トし、ステツプS14でオフデイレーのカウント
値pに1を加算する。ステツプS12において、
カウント値Pが8より小さければステツプS15
でカウント値pをクリアする。 Further, in subsequent cycles, it is determined in step S5 that the lock flag is present, and the process moves to step S12. In this step S12, the zero-sequence voltage V 0
It is determined whether the fundamental frequency has gradually recovered to a predetermined recovery value (for example, 37.5 Hz) or higher. In other words, when the count value P is 8, the fundamental wave frequency is 1/(1.667ms x 8 x 2) = 37.5Hz, so if the count value P becomes smaller than 8, the V 0 oscillation disappears and the frequency decreases. Since it has recovered toward 50 Hz, a release flag is set in the next step S13, and 1 is added to the off-delay count value p in step S14. In step S12,
If the count value P is smaller than 8, step S15
Clear the count value p with .
次いで、ステツプS16では基本波周波数が
37.5Hz以上に復帰してから1秒経過したか否かを
判断する。すなわち、プログラムの起動周期であ
る1.667ms毎にカウントしていつてそのカウント
値pが600になれば1秒で経過するため、このオ
フデイレー時間の経過を待つて次のステツプS1
7に進む。このステツプS17では、ロツクフラ
グおよび解除フラグをリセツトすると共に、オフ
デイレーのカウント値pをクリアする。これによ
り、地絡方向リレー2のリレーロツク指令は解除
される。よつて周波数検出リレー3の出力信号は
「L」レベル、すなわち第1図のアンド回路4の
入力は「H」レベルとなり、以後、地絡過電圧リ
レー1および地絡方向リレー2とのAND条件の
もとでリレー動作出力が得られることとなる。 Next, in step S16, the fundamental frequency is
Determine whether 1 second has passed since the frequency returned to 37.5Hz or higher. In other words, the program is counted every 1.667 ms, which is the startup cycle of the program, and when the count value p reaches 600, one second passes, so wait for this off-delay time to pass before proceeding to the next step S1.
Proceed to step 7. In step S17, the lock flag and release flag are reset, and the off-delay count value p is cleared. As a result, the relay lock command for the ground fault direction relay 2 is released. Therefore, the output signal of the frequency detection relay 3 becomes "L" level, that is, the input of the AND circuit 4 in FIG. Therefore, the relay operation output can be obtained.
以上のように、この実施例では、零相電圧の低
周波減衰振動を一定周期のサンプリングデータの
正値の連続及び負値の連続を条件として検出して
いるため、ノイズや系統周波数の変動等に影響さ
れず極めて高精度に低周波減衰振動を検出してロ
ツク指令を得ることができる。このため、低周波
減衰振動が発生していないにも関わらずこれを誤
検出してロツク指令を出力してしまい、地絡方向
リレーを誤不動作状態とするようなおそれもな
い。また、基本波周波数の復帰後も1秒間は地絡
方向リレー2をロツクし続けるため、事故復旧後
の不安定な状態での地絡方向リレー2の誤動作を
未然に防ぐことができる。 As described above, in this embodiment, low-frequency damped oscillations of the zero-sequence voltage are detected under the condition that continuous positive values and continuous negative values of sampling data of a certain period are detected, so noise and fluctuations in system frequency can be detected. It is possible to obtain a lock command by detecting low frequency damped vibration with extremely high accuracy without being affected by Therefore, there is no risk of erroneously detecting low frequency damped vibration and outputting a lock command even though low frequency damped vibration is not occurring, causing the ground fault direction relay to become erroneously inoperable. Furthermore, since the ground fault direction relay 2 continues to be locked for one second even after the fundamental wave frequency is restored, it is possible to prevent the ground fault direction relay 2 from malfunctioning in an unstable state after recovery from an accident.
ここで、地絡方向リレー2の動作時間は基本周
波数50Hzに対して50ms〜60ms、25Hzの低周波に
対して55ms〜65msであり、一方、V0振動の周波
数が33.3Hzであればその周期は約30ms、同じく
30Hzであればその周期は約33.3ms、また25Hzで
あればその周期は40msの如く上記動作時間より
も十分に短いため、本発明によれば地絡方向リレ
ー2を確実にロツクすることができるものであ
る。 Here, the operating time of the ground fault direction relay 2 is 50ms to 60ms for the fundamental frequency of 50Hz, and 55ms to 65ms for the low frequency of 25Hz.On the other hand, if the frequency of V 0 vibration is 33.3Hz, the period is about 30ms, also
If it is 30Hz, the period is about 33.3ms, and if it is 25Hz, the period is 40ms, which is sufficiently shorter than the above operation time, so according to the present invention, the ground fault direction relay 2 can be reliably locked. It is something.
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、地絡方向リレー
に組み合わせる周波数検出リレーが、零相電圧の
基本波周波数が一定値以下になつたことを一定周
期ごとのサンプリングデータの正値の連続及び負
値の連続により検出して低周波減衰振動を検出
し、その際にリレーロツク指令を出力して健全回
線の地絡方向リレーをロツクし、その誤動作を防
止するものである。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the frequency detection relay combined with the ground fault direction relay detects when the fundamental wave frequency of the zero-sequence voltage has fallen below a certain value by checking the sampling data at a certain period. Low-frequency damped vibration is detected by detecting a series of values and a series of negative values, and at that time, a relay lock command is output to lock the relay in the ground fault direction of the healthy line to prevent its malfunction.
従つて本発明では、零相電圧の周波数と系統周
波数との比較といつた単純な方式に比べ、ノイズ
等に影響されることなく低周波減衰振動を一層高
精度に検出することができ、結果的に地絡方向リ
レーの誤動作、誤不動作を確実に防止することが
できる。 Therefore, in the present invention, compared to a simple method such as comparing the zero-sequence voltage frequency and the grid frequency, low-frequency damped vibrations can be detected with higher accuracy without being affected by noise etc., and the result is Therefore, it is possible to reliably prevent malfunctions and malfunctions of ground fault direction relays.
また、零相電圧が所定の周波数に復帰した後で
も一定のオフデイレー時間を設け、その間ロツク
指令を継続して出力すると共に、このオフデイレ
ー時間の経過後にロツク指令を解除するため、周
波数復帰直後の不安定な状態における地絡方向リ
レーの不要動作を未然に防止することができる。 In addition, even after the zero-phase voltage returns to a predetermined frequency, a certain off-delay time is set, during which the lock command is continuously output, and the lock command is released after the off-delay time has elapsed, so that the lock command is released immediately after the frequency returns. Unnecessary operation of the ground fault direction relay in a stable state can be prevented.
周波数検出リレーがこのようなアルゴリズムに
より動作するので、極めて信頼性の高い地絡保護
リレー方式を実現することが可能である。 Since the frequency detection relay operates according to such an algorithm, it is possible to realize an extremely reliable ground fault protection relay system.
加えて、周波数検出リレーはソフトウエアにて
実現可能であるから、従来の地絡保護リレー方式
に特別のハードウエアを付加する必要がなく、極
めて経済的である。 In addition, since the frequency detection relay can be implemented using software, there is no need to add special hardware to the conventional ground fault protection relay system, making it extremely economical.
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図、第2図は周波数検出リレーの機能を示すフロ
ーチヤート、第3図は地絡方向リレーのブロツク
図、第4図は地絡方向リレーの動作範囲を示す位
相特性図、第5図は非接地形配電系統の模擬回路
図、第6図は接地形計器用変圧器の零相等価回路
図、第7図は地絡事故復旧時の低周波減衰振動を
示す波形図である。
1……地絡過電圧リレー、2……地絡方向リレ
ー、3……周波数検出リレー、4……アンド回
路。
Fig. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart showing the function of the frequency detection relay, Fig. 3 is a block diagram of the ground fault direction relay, and Fig. 4 is the ground fault direction relay. Figure 5 is a simulated circuit diagram of an ungrounded power distribution system, Figure 6 is a zero-phase equivalent circuit diagram of a grounded instrument transformer, and Figure 7 is a diagram showing the operating range of a ground fault. FIG. 3 is a waveform diagram showing low frequency damped vibration. 1...Ground fault overvoltage relay, 2...Ground fault direction relay, 3...Frequency detection relay, 4...AND circuit.
Claims (1)
位相差から零相電流の方向を判定して位相比較出
力を得る地絡方向リレーと、零相電圧が入力され
る地絡過電圧リレーと、地絡事故復旧後の零相電
圧の低周波振動検出時に健全回線に設置された地
絡方向リレーに対するロツク指令を出力するデイ
ジタルリレーとしての周波数検出リレーとを備
え、前記地絡方向リレー及び地絡過電圧リレーの
出力と前記周波数検出リレーの反転出力との論理
積により最終的なリレー動作出力を得る地絡保護
リレー方式において、 前記周波数検出リレーは、零相電圧の基本波を
一定周期によりサンプリングしてサンプリングデ
ータの正の値が設定回数以上連続し、かつ、負の
値が設定回数以上連続した場合に零相電圧の低周
波振動を検出してロツク指令を出力し、零相電圧
の基本波周波数が前記ロツク指令出力時の振動周
波数よりも高い周波数に復帰してから一定のオフ
デイレー時間を経過した後に前記ロツク指令を解
除することを特徴とする地絡保護リレー方式。[Claims] 1. A ground fault direction relay that determines the direction of the zero-sequence current from the phase difference between the zero-sequence voltage and the zero-sequence current of a non-grounded power distribution system and obtains a phase comparison output; and a frequency detection relay as a digital relay that outputs a lock command to a ground fault direction relay installed on a healthy line when low frequency vibration of zero-sequence voltage is detected after recovery from a ground fault fault. In the ground fault protection relay system in which the final relay operation output is obtained by ANDing the outputs of the ground fault direction relay and the ground fault overvoltage relay and the inverted output of the frequency detection relay, the frequency detection relay is configured to The fundamental wave is sampled at a fixed period, and when the positive value of the sampling data continues for a set number of times or more, and the negative value continues for a set number of times or more, low frequency vibration of the zero-phase voltage is detected and a lock command is output. The earth fault protection relay is characterized in that the lock command is released after a certain off-delay time has elapsed after the fundamental wave frequency of the zero-phase voltage has returned to a higher frequency than the vibration frequency when the lock command was output. method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12647486A JPS62285618A (en) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | Grounding protection relay system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12647486A JPS62285618A (en) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | Grounding protection relay system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62285618A JPS62285618A (en) | 1987-12-11 |
JPH0542211B2 true JPH0542211B2 (en) | 1993-06-25 |
Family
ID=14936112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12647486A Granted JPS62285618A (en) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | Grounding protection relay system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62285618A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6149546B2 (en) * | 2013-06-28 | 2017-06-21 | 日新電機株式会社 | Malfunction prevention device and malfunction prevention method for ground fault protection relay |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49103142A (en) * | 1973-02-05 | 1974-09-30 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP12647486A patent/JPS62285618A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62285618A (en) | 1987-12-11 |
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